韦伯望远镜的"红外之眼"以生动的细节揭示黑洞奥秘
韦伯望远镜拍摄的RXJ1131-1231图像利用引力透镜探索了类星体的黑洞和暗物质,揭示了其生长和宇宙质量组成的细节。这幅新的詹姆斯-韦伯太空望远镜图像显示了被称为RXJ1131-1231的类星体的引力透镜现象,该类星体距离地球大约60亿光年,位于巨爵座。
它被认为是迄今为止发现的透镜效果最好的类星体之一,因为前景星系将背景类星体的图像涂抹成了一个明亮的弧形,并形成了该天体的四幅图像。
引力透镜最早是由爱因斯坦预测的,它提供了一个难得的机会来研究遥远类星体中靠近黑洞的区域,它就像一个天然望远镜,可以放大这些光源发出的光。宇宙中的所有物质都会扭曲自身周围的空间,质量越大,产生的影响就越大。在质量非常大的天体(如星系)周围,经过附近的光线会沿着这种扭曲的空间移动,看起来会明显偏离原来的轨迹。引力透镜的后果之一是它可以放大遥远的天体,让天文学家研究那些原本过于暗淡或遥远的天体。
对类星体发出的X射线进行测量,可以显示中心黑洞的旋转速度,这为研究人员提供了有关黑洞如何随时间增长的重要线索。例如,如果黑洞主要是通过星系间的碰撞和合并成长起来的,那么它应该在一个稳定的圆盘中积累物质,而来自圆盘的新物质的稳定供应应该会导致黑洞快速旋转。另一方面,如果黑洞是通过许多小的吸积事件成长起来的,它就会从随机的方向积累物质。观测结果表明,这个特殊类星体中的黑洞旋转速度超过光速的一半,这表明这个黑洞是通过合并而生长的,而不是从不同方向吸积物质。
这张照片是用韦伯望远镜的中红外成像仪(MIRI)拍摄的,是暗物质研究观测计划的一部分。暗物质是一种看不见的物质,占宇宙质量的大部分。韦伯望远镜对类星体的观测使天文学家能够以前所未有的小尺度探测暗物质的性质。
编译自/ScitechDaily
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